Formation de l'humus

Il existe trois façons de former l?humus (Leclerc, 2006) :

• Humification par héritage : humus constitué des éléments les plus résistants de la plante (lignines, acides phénoliques?) libérés lors de la fragmentation du débirs végétal
• Humification par néosynthèse : humus directement formé par le métabolisme des bactéries, qui composent ainsi des éléments plus résistants, les polysaccharides.
• Humification par polycondensation : processus d?assemblage des composés résistants de la dégradation, tels que les composés phénoliques. L?assemblage de ces éléments va former des ensembles de plus en plus importants et complexes, rendant très difficile la tâche des enzymes de dégradation.

La matière organique qui est à la base de l'humus est d'origine essentiellement végétale, puis fongique et animale lors du processus de transformation, alors que les composants du sol profond sont en grande partie d'origine minérale. La matière première de l'humus est la litière, à laquelle s'ajoutent des composants d'origine animale déposés sur l'horizon superficiel (nom donné à la surface du sol par les pédologues) ou remontés par les animaux fouisseurs, dont les vers de terre. Cette matière subit une évolution plus ou moins rapide (selon les conditions de température, d'humidité, d'acidité ou la présence d'inhibiteurs tels que certains métaux lourds ou toxiques) qui aboutit à sa transformation en matière minérale sous forme de colloïdes complexes électronégatifs, stables et insolubles.

Tous ces éléments sont sans cesse digérés, déplacés (bioturbation) et mobilisés par une communauté d'organismes dits détritivores ou saprophytes, dont bactéries, champignons, invertébrés et arthropodes. En zone froide ou continentale, la formation de l'humus est accélérée au printemps quand la température monte et que l'humidité est importante. L'humus peut s'accumuler et évoluer très lentement sous climat froid, jusqu'à constituer un des éléments du puits de carbone, mais en climat chaud, il peut évoluer très rapidement, voire se minéraliser et disparaître quand il est exposé au soleil et que l'eau manque. Il est généralement absent des forêts tropicales pluvieuses.

Selon que l'humus a été formé dans un sol aéré ou plutôt asphyxié (en raison par exemple d'une saturation totale en eau ou d'une compaction répétée), on peut classer les humus en deux catégories.

• Humus formés en aérobiose :

=> Le mull, avec une bonne incorporation de la matière organique et de la matière minérale réalisée principalement par les vers de terre, présents dans les forêts à activité biologique intense et les prairies ;

=> Le moder, avec une couche superficielle de matière organique humifiée, non incorporée, présent dans les forêts et les landes à activité biologique moyenne ;

=> Le mor, avec une couche superficielle de matière organique peu ou pas humifiée (très semblable à la tourbe), présent dans les forêts et les landes à activité biologique faible.

• Pseudo-humus formés en anaérobiose :

=> La tourbe

=> L?anmoor

Le complexe argilo-humique

Ce complexe est le résultat de l?assemblage d?un élément minéral, l?argile, et d?un élément organique, l?humus. L'argile et l'humus sont tous les deux à l'état floculé suite au travail des micro-organismes du sol, et en particulier des vers de terre, qui grâce à un organe spécial de leur tube digestif peuvent lier ces molécules qui sont négativement polarisées par un ion à bipolarisation positive : les ions calcium Ca2+. Des ions Fer II (Fe2+) et aluminium (Al3+) peuvent également jouer ce rôle de liant. En présence d?humus, les argiles sont protégées de l?eau et de son action dispersante. La structure complexe formée est ainsi stable. Il semble que les mucus de certains organismes puissent aussi jouer un rôle dans la constitution de ces complexes.